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第十一章几种重要的金属测试卷及答案试卷说明：本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，请将第Ⅰ卷各小题的答案选出后填涂在答题卡上，第Ⅱ卷各题答在试卷的相应位置上，满分110分，答题时间100分钟。可能用到的相对原子质量：H－1C－12N－14O－16第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题包括16个小题，每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共48分)。1．人体正常的血红蛋白中应含Fe2＋，若食用亚硝酸盐，则导致血红蛋白中的Fe2＋转化为高铁血红蛋白而中毒。服用维生素C可解除亚硝酸盐中毒，下列叙述可能正确的是()A．亚硝酸盐是还原剂B．维生素C是氧化剂C．亚硝酸盐被氧化D．维生素C将Fe3＋还原成Fe2＋【解析】亚硝酸盐使Fe2＋转化为Fe3＋，而维生素C使Fe3＋转化成Fe2＋，所以亚硝酸盐是氧化剂，被还原；维生素C是还原剂，被氧化。【答案】D2．为了除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可以在加热的条件下加入一种试剂，过滤后再加上适量的盐酸，这种试剂是()A．NH3·H2OB．NaOHC．Na2CO3D．MgCO3【解析】A、B、C三个选项都会引入新的杂质，D选项MgCO3可降低溶液中H＋浓度，从而使Fe3＋生成Fe(OH)3被除去。【答案】D3．最近科学家冶炼出了纯度高达99.999%的铁，据你推测，下列性质它不可能具有的是()A．硬度比生铁低B．在潮湿空气中放置不易生锈C．在冷的浓硫酸中可钝化D．与4mol·L－1盐酸反应的速率比生铁快【解析】纯铁硬度比合金小，熔沸点比合金高，很难发生原电池反应，不易生锈，易钝化；生铁发生原电池反应比纯铁快。【答案】D4．下列离子方程式中正确的是()A．以石墨作电极电解氯化铝溶液：2Cl－＋2H2O=====电解2OH－＋H2↑＋Cl2↑B．向Fe(NO3)2溶液中加入稀盐酸：3Fe2＋＋4H＋＋NO－3===3Fe3＋＋NO↑＋2H2OC．向硫酸氢钠稀溶液中滴加Ba(OH)2溶液恰好至中性：H＋＋SO2－4＋Ba2＋＋OH－===BaSO4↓＋H2OD．氢氧化镁与稀盐酸反应：OH－＋H＋===H2O【解析】A项中的Al3＋会与电解所产生的OH－结合生成Al(OH)3，故A不正确；C项，1molBa(OH)2与2molNaHSO4恰好完全反应生成中性溶液，离子方程式为Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O；D项Mg(OH)2为难溶物质，不能写为离子形式。【答案】B5．将氯化铁饱和溶液逐滴加入沸水中，可制得氢氧化铁胶体。为了除去其中所含的盐酸，得到较纯净的胶体，应采取的措施是()A．加入NaOH溶液进行中和B．加入AgNO3溶液反应后过滤C．插入石墨电极，通入直流电进行电泳后再过滤D．放入半透膜中并扎紧袋口，将其全部浸入蒸馏水中，并每隔一段时间，更换一次蒸馏水【解析】除去胶体中杂质离子的方法是渗析法，D对。【答案】D6．将物质X逐渐加入(或通入)Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是()ABCDXCO2HClNaOHAlCl3YCa(OH)2NaAlO2AlCl3NaOH【解析】由图象可知生成沉淀和溶解沉淀消耗X的物质的量之比为，A项，B项，C项，D项初始加入无沉淀。【答案】C7．元素X的单质、元素Y及X与Y形成的化合物能按如图所示的关系发生转化，则X为()A．FeB．CuC．SD．C【解析】从图示可看出X在形成的两种化合物XY2和XY3中有变价且相互转化均为化合反应，联系常见反应：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3和2FeCl3＋Fe===3FeCl2容易查到X为Fe元素。【答案】A8．下列叙述中，可以肯定是一种主族金属元素的是()A．熔点低于100℃的一种金属B．原子最外层有2个电子的一种金属C．次外电子层上有8个电子的一种金属D．除最外层，原子的其他电子层电子数目达到饱和的一种金属【解析】过渡元素最外层电子数一般都是1～2个，次外层子电子数一般都超过8个，且次外层可能是饱和的电子层结构，也可能是不饱和的电子层结构。熔点低于100℃的金属不一定是主族元素，如副族元素汞常温下的单质为液态。【答案】C9．将amol的铁铜混合物投入到200mL2mol/L的稀HNO3中，充分反应后金属无剩余，下列说法正确的是()A．被还原的HNO3不可能是2a/3molB．溶液中剩余的n(NO－3)≤(0.4－2a/3)molC．溶液中不可能同时存在Fe2＋、Fe3＋、Cu2＋D．被还原的硝酸为0.8amol时，则溶液中一定含有Fe2＋【解析】根据极限假设法得，若铁反应后全部转化为Fe2＋，则铁铜共失去2amol电子，被还原的HNO3为2a/3mol(硝酸的还原产物为NO)，此时剩余的n(NO－3)＝(0.4－2a/3)mol，当铁被氧化成Fe3＋后，被还原的硝酸多于2a/3mol，所以剩余的n(NO－3)≤(0.4－2a/3)mol；因0.8amol2a/3mol，故一定有Fe3＋生成，但无法确定铁是否全部转化为Fe3＋。【答案】B10．将由NaOH、BaCl2、Al2(SO4)2三种固体组成的混合物溶于足量的水中，充分溶解，向混合物溶液中滴加1mol·L－1的稀硫酸，加入稀硫酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示。下列有关判断不正确的是()A．AB段发生反应的离子方程式为：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2OB．BC发生反应的离子方程式为：H＋＋OH－===H2OC．D点表示的沉淀的化学式为Al(OH)3、BaSO4D．E点表示的溶液呈中性【解析】CD段发生反应的离子方程式为：AlO－2＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓，E点时Al(OH)3恰好完全溶解，此时溶液中有Al3＋，Al3＋水解呈酸性。【答案】D11．下列反应过程中，有关叙述正确的是()A．在一定体积的18mol/L的浓H2SO4中加入足量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol，则消耗浓H2SO4的体积为100mLB．常温下，在100mL12mol·L－1的浓HNO3中加入足量的铁粉，最终产生的气体标准状况下的体积在6.72L至13.44L之间C．在含0.04molH2SO4、0.04molHNO3的混合稀溶液中加入足量的铜粉，加热使之充分反应，最终可产生气体的物质的量是0.01～0.03molD．将8.7gMnO2与含HCl14.6g的浓盐酸共热来制取氯气，被氧化的HCl少于7.3g，制得的氯气少于7.1g【解析】A项，当被还原的硫酸为0.9mol时，则参加反应的浓H2SO4为1.8mol。但是由于随着反应的进行，浓硫酸会逐渐变稀，不能与铜继续反应，故消耗H2SO4的体积不等于100mL。B项，常温下Fe在浓HNO3中发生钝化，几乎没有气体产生；D项，含HCl14.6g的浓盐酸随反应的进行越来越稀，所以得到的Cl2少于7.1g，被氧化的HCl少于7.3g。【答案】D12．用过量的H2SO4、NaOH、NH3·H2O、NaCl等溶液，按如图所示步骤分开五种离子，则溶液①、②、③、④是()A．①NaCl②NaOH③NH3·H2O④H2SO4B．①H2SO4②NaOH③NH3·H2O④NaClC．①H2SO4②NH3·H2O③NaOH④NaClD．①NaCl②NH3·H2O③NaOH④H2SO4【解析】分析沉淀性质，氢氧化铝能溶于氢氧化钠，不溶于氨水。第一步加入NaCl生成AgCl沉淀；第二步，在滤液中加入氨水，生成Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀；第三步，加入NaOH溶解Al(OH)3；第四步，加入H2SO4生成BaSO4沉淀。【答案】D13．据报道，一种名叫“排毒基强离子排毒仪”的产品正在市场上热销。该仪器像一个普通电动脚盆，使用时往注满水的盆中放入双脚，加一些精盐，通电启动仪器，过了一段时间，盆中开始出现灰绿色、红褐色的絮状物质。下列说法不正确的是()A．灰绿色、红褐色的絮状物质中含有Fe(OH)2和Fe(OH)3B．此电动脚盆仪器的电极全是用惰性电极材料制成的C．通电一段时间，有无色无味的气体产生D．4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3为此过程中涉及的反应之一【解析】盆中的灰绿色絮状物质为Fe(OH)2，红褐色絮状物质为Fe(OH)3，由此说明电解精盐水时，阳极为铁电极，电解时，铁电极发生Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓，阳极发生2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。【答案】B14．以惰性电极电解CuSO4溶液。一段时间后取出电极，加入9.8gCu(OH)2后溶液与电解前相同，则电解时电路中流过的电子为()A．0.1molB．0.2molC．0.3molD．0.4mol【解析】根据反应：2CuSO4＋2H2O=====电解2Cu＋O2↑＋2H2SO4,2H2SO4＋2Cu(OH)2===2CuSO4＋4H2O，加入9.8gCu(OH)2恰好能将生成的0.1molH2SO4转化为0.1molCuSO4和0.2molH2O，要恢复原态，则还需电解0.1molH2O，根据1molH2SO4～2mole－，1molH2O～2mole－，电解时电路中流过的电子的物质的量为0.4mol。【答案】D15．图是某同学设计的验证原电池和电解池的实验装置，下列有关说法不．正确的是()A．关闭S2、打开S1，试管内两极都有气泡产生B．关闭S2、打开S1，一段时间后，发现左侧试管收集到的气体比右侧略多，则a为负极，b为正极C．关闭S2、打开S1，一段时间后，用拇指堵住试管口移出烧杯，向试管内滴入酚酞，发现左侧试管内溶液变红色，则a为负极，b为正极D．关闭S2、打开S1，一段时间后，再关闭S1、打开S2，电流计指针不会偏转【解析】关闭S2、打开S1，实质是电解NaCl溶液，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极：2H＋＋2e－===H2↑可知A选项正确；由于Cl2的溶解度大于H2，左侧试管收集的气体比右侧试管略多，左侧试管收集的气体应为H2，则a为负极，b为正极，B选项正确；左侧试管内滴入酚酞溶液变红色，说明有OH－生成，则a为负极，b为正极，C选项正确；关闭S2、打开S1，一段时间后，两试管内分别收集到H2、Cl2，再关闭S1、打开S2，则组成燃料电池，负极：H2－2e－===2H＋，正极：Cl2＋2e－===2Cl－，故此时电流计指针会偏转，D选项不正确。【答案】D16．有一无色溶液，可能含有K＋、Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－、SO2－4、HCO－3、MnO－4中的几种。为确定其成分，做如下实验：①取部分溶液，加入适量Na2O2固体，产生无色无味的气体和白色沉淀，再加入足量的NaOH溶液后白色沉淀部分溶解；②另取部分溶液，加入HNO3酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀产生。下列推断正确的是()A．肯定有Al3＋、Mg2＋、NH＋4、Cl－B．肯定有Al3＋、Mg2＋、HCO－3C．肯定有K＋、HCO－3、MnO－4D．肯定有Al3＋、Mg2＋、SO2－4【解析】因溶液无色，所以其中不含MnO－4，加入Na2O2后产生无色无味的气体，说明原溶液中不含NH＋4，继续加入NaOH，沉淀只有部分溶解，所以其中既含有Mg2＋，又含有Al3＋，由实验②可知原溶液中一定含有SO2－4。【答案】D第Ⅱ卷(非选择题，共62分)二、填空题(本题包括5个小题，共56分)17．(14分)粉末状试样A是由等物质的量的MgO和Fe2O3组成的混合物。进行如下实验：①取适量A进行铝热反应，产物中有单质B生成；②另取20gA全部溶于0.15L6.0mol·L－1的盐酸中，得溶液C；③将①中得到的单质B和溶液C反应，放出1.12L(标准状况)气体，同时生成溶液D，还残留有固体物质B；④用KSCN溶液检验时溶液D不变色，请填空：(1)①中引发铝热反应的实验操作是______________________，产物中的单质B是________。(2)②中发生的各反应的化学方程式是________